题目：蓄光抗菌复合材料的制备与性能研究

二氧化钛(TiO2)光催化材料以其高光催化活性、无毒副作用、价格低廉等优点在空气与水体的净化、抗菌方面得到了广泛关注。但当外部光源关闭后，光催化材料将失去作用从而限制了它的更广泛应用。某些在光照下没有彻底杀灭的细菌在黑暗中可自修复，从而不能持续保持洁净的表面。蓄光材料能将吸收的光能贮存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光，具有照明功能，起到指示装饰作用。本文利用蓄光材料的长余辉特性，为无光照环境中的TiO2提供“二次光源”，以期发挥材料的蓄光光催化作用，使其具有持续抗菌的作用。本文通过丝网印刷、干堆、喷涂等工艺实现了蓄光材料在陶瓷基体表面的固定化。研究了基础釉成分、混合介质、烧成制度、表层釉施工工艺、发光粉与基础釉的比例等因素对蓄光釉性能的影响。发现基础釉的种类及其成分是影响蓄光陶瓷外观光滑平整度、初始亮度、余辉时间的最关键因素。基于蓄光釉的要求，开发出一种无铅透明低温基础釉熔块，该熔块釉烧成温度低，烧成周期短，膨胀适中，有较好的环境相容性。应用一种先进质量管理理论“田口方法”，对蓄光陶瓷的制造工艺进行优化设计和质量控制，获得了较高稳定性的制造工艺过程，其中釉料种类和施釉方式的选取减小了围绕平均值的波动，其它因素的优化选择则降低了产品成本。采用真空电子束交替蒸发的方法，制得蓝绿色或蓝紫色蓄光陶瓷膜并研究了其发光性能。在以铝酸盐为基质的蓄光陶瓷膜中，改变铝与锶的摩尔比，来自多种锶铝铕镝混晶相中的Eu2+的4f65d1→4f7宽带跃迁，伴随着Eu3+的5D0→7FJ窄带跃迁，在它们的光谱中形成了多条发光带的叠加效应。还原热处理条件对蓄光陶瓷膜的发光性能有着重要影响，温度明显影响结晶状态，还原气氛中H2量对蓄光陶瓷膜的发光颜色影响较小，但会影响其相对发光强度。将蓄光材料与光催化材料TiO2进行不同方式的复合，制备出蓄光光催化材料。这些材料均表现出比普通TiO2薄膜更高的光催化降解效率，具有良好的蓄光光催化性能和杀灭细菌的效果。系统研究了影响光催化抗菌性的各种因素，对比阐释了紫外线辐照、光催化剂、金属离子、蓄光光催化等抗菌机理的不同。建立了蓄光光催化模型，研究了蓄光光催化抗菌机理，蓄光材料为TiO2提供了“二次光源”。光催化过程中产生的自由基对细菌脂类、核酸、蛋白质等具有强氧化性，造成了它们的损伤，并能够彻底地杀灭和完全分解最终细菌残片，具有彻底净化物体表面的功能。将蓄光材料、纳米光催化材料及抗菌金属通过固定化工艺相复合，发明出一种新型蓄光抗菌复合材料。在微量掺入银系抗菌剂的情况下，这种多功能复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭达到99%以上。三种材料的复合实现了各功能特性的协同作用，在光照下具有降解有机污染物和杀灭细菌的净化作用，黑暗中长余辉发光材料的缓释光具有装饰、显示功能，金属离子具有抑菌作用，且集Ag+的快速抗菌和光催化材料的彻底分解细菌残体的优点于一体，实现了蓄光抗菌复合材料的全天候抗菌功能，它将成为一种集长效净化与美化于一身的较有应用前景的新型生态环境材料。